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公開番号2025179387
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-10
出願番号2024086103
出願日2024-05-28
発明の名称車両制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人プロスペック特許事務所
主分類B60W 20/16 20160101AFI20251203BHJP(車両一般)
要約【課題】発進用クラッチを備えるハイブリッド車両の車両制御装置に関して燃費の悪化を抑制する。
【解決手段】ECU(100)は、モータ(30)を制御して内燃機関(10)の回転速度を一定値に維持しながら内燃機関を運転し、機械式変速機(50)の変速比を制御することによってクラッチ(40)をスリップ状態に維持する触媒暖機制御を実行する。ECUは触媒暖機制御中、主駆動軸(60)よりも副駆動軸(80)へ大きな駆動トルクを発生させるように、主モータ及び副モータ(90)を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
触媒を排気通路に備える内燃機関と、前記内燃機関に動力伝達可能に回転軸が連結された主モータと、両端に車輪が取り付けられた主駆動軸に動力伝達可能に連結された機械式変速機と、前記主モータの前記回転軸と連結された入力軸及び前記機械式変速機の入力軸と連結された出力軸を有するクラッチと、両端に車輪が取り付けられた副駆動軸に動力伝達可能に連結された副モータと、を備えるハイブリッド車両に適用される車両制御装置であって、
前記触媒の暖機要求が発生している場合、前記内燃機関の回転速度が一定の所定回転速度となるように前記主モータを駆動し且つ前記内燃機関を運転し、
前記機械式変速機が実現する変速比を、前記機械式変速機の前記入力軸の回転速度が前記クラッチの前記入力軸の回転速度よりも低くなるように制御し、
前記機械式変速機の前記入力軸の回転速度が前記クラッチの前記入力軸の回転速度よりも低くなっている場合に前記クラッチをスリップ状態に維持する、
触媒暖機制御を実行し、
前記触媒暖機制御の実行中は、前記触媒暖機制御の非実行中に比べて、前記主駆動軸に分配される駆動トルクに対する前記副駆動軸に分配される駆動軸トルクの比が大きくなるように、前記主モータ及び前記副モータを制御する、
車両制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発進用クラッチを備えるハイブリッド車両の車両制御装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、排気通路に触媒を備える内燃機関、１つの電動モータ、内燃機関と電動モータとの間に介装された機関切離し用クラッチ、駆動輪にトルク伝達する変速機、及び、電動モータと変速機の間に介装された発進用クラッチ、を備えるハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両に適用される従来の制御装置は、触媒の暖機が必要である場合、触媒暖機制御を実行する。即ち、従来の制御装置は、機関回転速度を一定回転速度に維持するように電動モータを制御し、変速機を制御することによって発進用クラッチの出力軸回転速度（即ち、変速機の入力軸回転速度）を低下させることによって発進用クラッチをスリップ状態（半係合状態）に維持しながら、ドライバの要求駆動トルクに応じたトルクを変速機の出力軸に連結された車軸に伝達する（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－３７２５１号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、ドライバの要求駆動トルクが大きくなった場合、内燃機関が発生する機関トルクを増大させ、更に、機関トルクでは十分に要求駆動トルクに応じたトルクを発生できない場合、モータが発生するモータトルクを増大させることが考えられる。しかしながら、従来の制御装置によれば、触媒暖機制御中において発進用クラッチがスリップ状態に維持されてクラッチ損失が生じているから、モータトルクを最大にしても、要求駆動トルクに応じたトルクを発生できないという問題が生じる恐れがある。更に、クラッチ損失は、クラッチの入力軸回転速度と出力軸回転速度との差（以下、「クラッチ回転速度差」と称する場合がある。）とクラッチ伝達トルクの積で決まるが、触媒暖機制御中において要求駆動トルクの増大に応じてモータトルクを大きくすると、クラッチ伝達トルクが大きくなるので、クラッチ損失も大きくなり、その結果、燃費が悪化するという問題も生じる。本発明はこのような問題に対処するためになされた。
【０００５】
本発明の車両制御装置の一態様は、
触媒（１１）を排気通路に備える内燃機関（１０）と、前記内燃機関に動力伝達可能に回転軸が連結された主モータ（３０）と、両端に車輪（６１Ｒ、６１Ｌ）が取り付けられた主駆動軸（６０）に動力伝達可能に連結された機械式変速機（５０）と、前記主モータ（３０）の前記回転軸と連結された入力軸及び前記機械式変速機（５０）の入力軸と連結された出力軸を有するクラッチ（４０）と、両端に車輪（８１Ｒ、８１Ｌ）が取り付けられた副駆動軸（８０）に動力伝達可能に連結された副モータ（９０）と、を備えるハイブリッド車両（ＨＶ）に適用される。
【０００６】
この車両制御装置は、
前記触媒の暖機要求が発生している場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、前記内燃機関の回転速度が一定の所定回転速度となるように前記主モータを駆動し且つ前記内燃機関を運転し（Ｓ２３０）、
前記機械式変速機が実現する変速比を、前記機械式変速機の前記入力軸の回転速度が前記クラッチの前記入力軸の回転速度よりも低くなるように制御し（Ｓ２４０）、
前記機械式変速機の前記入力軸の回転速度が前記クラッチの前記入力軸の回転速度よりも低くなっている場合に前記クラッチをスリップ状態に維持する（Ｓ２３５）、
触媒暖機制御を実行し、
前記触媒暖機制御の実行中は、前記触媒暖機制御の非実行中に比べて、前記主駆動軸に分配される駆動トルクに対する前記副駆動軸に分配される駆動軸トルクの比が大きくなるように、前記主モータ及び前記副モータを制御する（Ｓ２２０、Ｓ２５０）。
【０００７】
これによれば、触媒暖機制御中においては、副モータが主モータに対して大きなモータトルクを発生するので、主モータが発生するモータトルクを大きくしなくても、ユーザの要求駆動トルクを満たす駆動トルクを車両に付与することができる。更に、触媒暖機制御中において主モータが発生するモータトルクを相対的に小さくすることができるので、クラッチ伝達トルクが相対的に小さくなる。よって、クラッチ損失が相対的に小さくなるので、燃費が悪化し難い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係る車両及び車両制御装置の概略構成図
図１に示した電子制御装置のＣＰＵが実行するルーチン
図１に示した車両制御装置の作動を説明するためのタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る車両制御装置は、図１に示した構成要素を有するハイブリッド車両ＨＶに適用される。内燃機関１０はガソリン燃料噴射式内燃機関であり、その排気通路に三元触媒１１を備える。機関１０は図示しないアクチュエータ（例えば、燃料噴射弁、点火装置及びスロットル弁駆動モータ）を備えていて、後述するＥＣＵ１００により制御される。機関１０のクランク軸は、ＥＣＵ１００により、係合状態及び非係合状態の何れかの状態に制御される機関切離し用クラッチ２０の入力軸に連結されている。機関切離し用クラッチ２０の出力軸は主モータ（発電電動機）３０の回転軸に連結されている。
【００１０】
第１インバータ３１は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、バッテリ７０からの直流電力を三相交流電力に変換して主モータ３０に供給し、主モータ３０からの三相交流電力を直流電力に変換してバッテリ７０に供給する。主モータ３０の回転軸は、発進用クラッチ４０の入力軸に連結されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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